开关电源变压器设计要点.doc

开关电源变压器设计 （草稿）开关变压器是将DC电压通过自激励震荡或者IC它激励间歇震荡形成高频方波通过变压器耦合到次级,整流后达到各种所需DC电压变压器在电路中电磁感应的耦合作用达到初次级绝缘隔离输出实现各种高频电压目的减小变压器体积降低成本使设备小形化节约能源提高稳压精度 N工频变压器与高频变压器的比较 工频 高频E4.4f N Ae Bm f=50HZ E4.0f N Ae Bm f=50KHZ N Ae Bm效率 =60-80 % (P2P2+Pm+ PC) 90% (P2P2+Pm) 功率因素 Cos=0.6-0.7 (系统100W供电142W) Cos0.90 (系统100W供电111W)稳压精度 U%=1% (U20-U2U20*100) U4000V 延伸变形后1500V3S线圈S线圈之间爬电耐压距离 1500V 1.5mm4边缘胶带MARGINTAPE爬电耐压距离 边缘安胶W=3mm可根据Vi电压W1.52.mm5采用TEXE线解决耐压距离 三重绝缘线 层6000V 延伸变形后耐压下降6胶带绝缘层解决耐压距离 胶带村垫SOL一层SPC二层反贴胶带等7规格耐压条件(3.0KV/60 2mA) 制程条件UL3.0KV 1.2倍/2 2mA8层间耐压要求 层间耐压测试要求与AN有关膠帶耐壓測試空气爬電耐壓測試0.065mm2mm2.0KVCS2670耐壓儀鐵平板40KV鐵平板CS2670耐壓儀常規安全距离MARGIN TAPE 3mm常規安全距离MARGIN TAPE 6mmwire-coreTUBE保護woil-woil爬電距离woil-woilTUBE保護3）开关变压器的参数分析一漏感Lk當開關管達到高速開關時（截止）由于變壓器的Lk存在開關管兩端就會產生浪涌電壓整机中可以采用(電壓鉗位電路)來控制.ULL(dic/dt) Uc区C(dUc/dt) IcIL二分布電容Cp當開關管（導通）由于開關寄生電容及變壓器Cp產生浪涌電流流向開關產生很大噪聲整机中可以采用(電流限制電路)來控制.三集膚效應線圈中流過高頻電流時在開關頻率較高電流只在導線的表皮流過稱為集膚效應高速開關下磁力線引起渦流抵消中心電流導線形成空心導体 穿透深度661f（mm） 高頻 100KHZ, 線經不超過穿透深度的兩倍為好例009 0092018 選用0100171.关于集肤效应可选用多股线（满足ba a=r2 b= r2*x x= x股线）满足高频负载电流降低变压器温升2. 关于Lk与Cp是一对矛盾一般要求变压器平衡Lk与Cp参数Lk不要追求愈小愈好Cp的增加会引起噪声的增加开关变压器GAP&LKLEAKAGE FLUX GAP儲蓄能量 B B 1 / 2 L I2= * /uo0.4* Ae Ig GAP 1MUTUAL FLUX 2 C SECONDARY PRIMARY B 儲能體積磁場磁感 GAP氣隙長度Ig=0.4L I 2 / Ae * 2 B 1气隙GAP设计大小与所需要的传递能量有关GAP大气隙长度增加也就是气隙体积增加电感下降GAP小容易引起电感饱和2气隙GAP传递能量大小与使用的工作频率有关高频时（60KHZ）磁芯损